城市仿真模拟系统|三维数字空间专题应用

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上篇《城市三维智能信息基础平台的九大特性》为大家介绍了集三维实景和大数据采集、分析与展现等能力，以新一代三维GIS和BIM为核心技术，以构建三维数字空间基座为基础的数慧城市三维智能信息基础平台的核心技术能力和关键特性。文章也介绍了在城市三维智能信息基础平台之上，可搭建面向智慧自然资源、智慧规划、城市方针模拟等系列场景应用，今天就带来第一个典型应用：城市仿真模拟系统

城市仿真模拟系统以城市量化研究为出发点，在加强城市大数据的互联互通和数据安全的基础上，通过构建合适的空间数学模型、模拟城市复杂系统发挥数据在城市治理中的作用，实现多源数据的融合增值，以科学的手段提升城市管理的精细化和决策的科学性，提升城市治理现代化水平。

解决方案

城市在经过高速发展带来经济快速增长的同时，出现的超大型城市，使得管理者面临越来越大的压力和挑战，我们可以借助城市仿真模拟系统更好的管理城市，可以全面提升城市治理科学化、精细化、智能化水平，用科技探索超大城市现代化治理新路，推进城市治理体系和治理能力现代化。

一

总体框架

城市仿真模拟系统整体框架以数据汇集为基础，通过管控城市，感知城市，从而引导城市的发展，整体包括数据汇集、智慧决策、评估预警、仿真模拟四个部分，以三维城市基础沙盘为底板，为政府部门提供业务辅助决策、城市监测仪表盘、城市未来预演室等城市规划、建设、管理协同应用。

图 城市仿真模拟系统总体框架

二

技术特性

1.多行业数据融合

基于完备的数据算法，以城市空间的量化研究为出发点，通过将城市这个庞大系统内的交通、经济、人文等不同行业领域数据进行融合与增值，构建空间数学模型，从规划的视角模拟复杂城市空间，对城市发展中面临的深层次问题进行协调，如公共服务设施整合、城市产业结构调整，城市特色塑造等。辅助政府、管理部门对城市信息进行掌控和分配，强化部门之间的信息交流，形成跨部门合作协同的模式。

2.指标多维可视化

基于指标多维建模技术实现指标多维模型的构建，针对指标定义、指标描述信息、指标值、指标体系进行统一管理，满足实际应用中指标多维度、多版本的管理要求。创建多维数据立方体，并形成适用于联机分析处理的多维结构模型，能大大提高决策支持的效能，使得指标利用更加直接有效，能从大量数据源中筛选出“黄金”数据。利用独特的可视化引擎，丰富的指标可视化图表及预警效果，结合多维度管理实现指标数据时空维度的下钻、聚合，最终让用户能够查看不同层次的数据，增强指标可视化，提升用户实际应用体验。

3.城市精细化管理

建立一套从数据汇集、监测预警、仿真模拟到智慧决策的管理链条，深入研究规划对城市带来的变化，通过预演空间规划、建设方案、实施计划，明确城市空间的布局对城市的运行效率和品质的影响，从而将管理精细落实到城市的每一处角落，最终做到根据实际情况有的放矢、适时变通，实现城市精细化管理。

4.领导驾驶舱助力决策

在城市的体征、预警以及模拟预测结果中，选取领导最关注的元素，基于指标可视化、数据可视化、预警可视化以及模拟可视化等技术手段，制定数据可视化方案，实现各项数据的融合展示，形成信息聚焦、表达直观、预警及时、模拟精准的领导驾驶舱，辅助领导精准决策。

应用场景

一

项目策划：提供前期评估，辅助项目落地

面向建设项目预审，提供协调性问题分析、空间数据可视化分析、数据统计分析、地下空间分析等支撑功能，例如辅助分析建设项目是否符合机场净空要求、是否满足地下空间利用管理规定等。

面向项目审批，与行政审批管理系统进行对接，对审批项目的合规性进行动态评估，对不符合国土空间总体规划、详细规划及城市设计管控和引导要求的情况及时预警、反馈，并对审批流程进行干预。

二

方案评估：模拟规划实施影响，评选最优方案

面向城市规划方案比选，对多个规划方案实施后为城市空间带来的影响进行事前的评价评估，对规划方案实施后资金投入、建设周期等实施成本，公共服务能力、环境污染等影响进行分析，并依据评估规则及预警框架，对多方案进行对比，选出最优解、辅助决策。

三

智能审查：多维精细审查，评估方案合理性

面向建筑方案审查，支持对建筑方案进行全面评估，依据规划条件建立建筑设计方案数字化审查要点和规则，从形态、指标、用地性质、间距、高度、绿地、交通、配套设施、效果图、总平图等方面进行评估对比，保证建筑方案的科学性、合理性。

四

运行监测：摸清城市现状，把脉城市体征

面向城市体征监控，通过指标总览，对指标规模、趋势、结构进行多维度、可视化分析，辅助决策人员及时掌握城市现状、把脉城市体征；建立城市仪表盘，对城市运行过程中的底线管控、安全韧性、生态环境、民生服务等关键性问题进行重点监测，服务于城市管理决策。

五

智慧治理：城市仿真模拟，辅助管理决策

面向城市治理，通过构建城市模型，利用现有的大量数据和信息开展系统性、全面性的仿真模拟和分析评估，形成较权威的统计和分析结果，辅助决策管理部门，提前预判城市问题、科学治理城市空间。例如通过一系列的排水数据模型工具关联城市地下综合管廊、城市三维模型，对城市暴雨排水进行模拟分析，分析城市易渍水点，通过分析结果系统性研究如何对症施策，科学应对城市内涝问题。

为探索超大城市健康可持续发展路径，武汉提出了“从规划源头和管理角度，对城市进行仿真和感知，提前科学管理，让城市更智慧”的思路。上海数慧基于城市仿真模拟系统搭建了武汉市仿真实验室，致力于通过打造城市的智慧‘大脑’，以及时预判城市可能面临的风险，实现精准施策。武汉市城市仿真实验室构建了一批专业模块和智慧工具，包括：支撑了全市排水防涝规划应用模块；从“三张清单”模块从就业岗位等“正效应清单”、环境污染等“负效应清单”、资金投入等“成本清单”方向模拟规划方案等。在抗击新冠疫情中，通过智慧工具快速筛选出一批方舱医院和隔离点的备选点，为抗疫争取到了宝贵的时间。

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